WO2013140642A1 - 画像表示装置及び調整方法 - Google Patents

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清次 土川
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シャープ株式会社
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    • G09G2360/145—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors the light originating from the display screen

Definitions

  • the present invention relates to a field sequential image display apparatus using a color wheel and an adjustment method applicable to such an image display apparatus.
  • an image display device such as a field sequential projector using a color wheel
  • the rotational position of a color wheel that performs color separation of light from a lamp is detected and image processing is performed. It is necessary to synchronize with the modulation element. If synchronization is inappropriate, problems such as color mixing may occur in the displayed video.
  • the rotation position detection mark provided on the color wheel rotation unit is detected using a reflective photo interrupter (index sensor), and the detected signal is synchronized. It is used as an index signal for.
  • timing correction synchronization correction
  • a color detection signal is acquired from the color detection unit in a state where video light based on a single color test image is emitted from the display element, and the color purity of the test image is maximized based on the acquired color detection signal.
  • there is a technique for adjusting the output timing of the position detection signal see, for example, Patent Document 1).
  • the present invention has been made in view of the above situation, and an object thereof is to provide a technique for solving the above problems.
  • the present invention is an image display device using a color wheel, in a sampling period set to straddle the period of two or more segments among a plurality of segments constituting the color wheel with reference to an index signal
  • a light amount acquisition unit that acquires a light amount of light transmitted through the color wheel, and a correction unit that calculates a deviation amount of the index signal based on the acquired light amount and reflects it in timing correction in synchronization processing.
  • the light quantity acquisition unit specifies a reference value of the light quantity in each segment by measuring with a photosensor for both or one of the segment color at the start of the sampling period and the segment color at the end of the sampling period, and the reference The deviation amount may be calculated based on the value.
  • the optical sensor may have a plurality of different spectral sensitivity characteristics. Further, the light amount acquisition unit acquires light amounts corresponding to each of the three primary color segments of light, and at least one of the segment color at the start of the sampling period and the segment color at the end of the sampling period is the three primary colors of the light, The correction unit may correct the variation in the display color of the output image based on the measured light amount.
  • the sampling period may be generated by a modulation function of an optical modulation element, and the optical sensor may measure the modulated light. Further, the light amount acquisition unit acquires the light amount of light transmitted through the color wheel in a sampling period set to straddle the period of two segments, and the correction unit is based on the acquired light amount.
  • the light amount acquisition unit may acquire a light amount of light transmitted through the color wheel in the sampling period after reflecting the calculated shift amount, and calculate the shift amount of the index signal again.
  • the projector provided with the projection optical system may be sufficient.
  • the present invention is an image display device adjustment method using a color wheel, and is set so as to straddle a period of two or more segments among a plurality of segments constituting the color wheel based on an index signal
  • a light amount acquisition step for acquiring the light amount of light transmitted through the color wheel, and a deviation amount of the index signal is calculated based on the acquired light amount, for timing correction in the synchronization processing of the image display device And a correction step to reflect.
  • the light quantity acquisition step specifies a reference value of the light quantity in each segment by measuring with a light sensor for both or one of the segment color at the start and the segment color at the end of the sampling period, and the reference The deviation amount may be calculated based on the value.
  • the optical sensor may have a plurality of different spectral sensitivity characteristics.
  • the light amount acquisition step acquires the light amount corresponding to each of the three primary color segments of light, and at least one of the segment color at the start of the sampling period and the segment color at the end of the sampling period is the three primary colors of the light,
  • the correcting step the display color variation of the output image may be corrected based on the measured light quantity.
  • the present invention relates to a method for adjusting an image display device using a color wheel, and a sampling period set so as to straddle a period of two segments among a plurality of segments constituting the color wheel on the basis of an index signal
  • the first light quantity acquisition step for acquiring the light amount of the light transmitted through the color wheel
  • the deviation amount calculation step for calculating the deviation amount of the index signal based on the acquired light amount, and the deviation amount is reflected.
  • It is a block diagram of the projector which concerns on the modification of embodiment. It is a block diagram of a projector and an external device according to a modified example of the embodiment. It is the figure which showed the visual sensitivity characteristic of the human eye based on embodiment, the spectral sensitivity characteristic of the CIE1931XYZ color system, and the spectral sensitivity characteristic of the optical sensor which reacts with green and red.
  • the outline of the present embodiment is as follows.
  • the amount of light transmitted through the color wheel is measured with an optical sensor during the sampling period (a period spanning two segments) set based on the index signal, and the timing correction value is calculated. decide.
  • a projector that is a projection-type image display device is illustrated as an image display device using a color wheel, but the present invention can also be applied to a direct-view type image display device.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a projector 10 according to the present embodiment, and a white arrow in the drawing indicates light.
  • the projector 10 includes, as a general configuration, a lamp 11 that emits white light such as a halogen lamp or an ultra-high pressure mercury lamp that serves as a light source, and a power supply circuit 21 that supplies power to the lamp 11.
  • the power supply circuit 21 and the lamp 11 are connected by a power line, and the lamp 11 emits white light having a light amount corresponding to the power supplied from the power supply circuit 21.
  • White light emitted from the lamp 11 is projected onto the color wheel 12.
  • the color wheel 12 includes a plurality of filters that transmit light of unique colors around the central axis of the disk.
  • a motor is directly connected to the central axis of the color wheel 12, and the motor is rotated by the motor with the central axis as a rotation axis.
  • Each filter of the color wheel 12 includes four segments that generate transmitted light of white (W), red (R), green (G), and blue (B).
  • the RGBW 4-segment configuration has an R segment of 110 degrees, a G segment of 90 degrees, a B segment of 100 degrees, and a W segment of 60 degrees.
  • Each segment configuration is not limited to the above, and can be applied to a color wheel having any configuration.
  • the white light emitted from the lamp 11 passes through any segment (filter).
  • the color wheel 12 repeatedly generates RGBW colors as it rotates, and functions as color generation means.
  • the light that has passed through the filter of the color wheel 12 is projected onto an optical modulation element 13 that uses a DMD that is a flat element.
  • the optical modulation element 13 forms an image based on the video signal and reflects the projection light corresponding to the image.
  • the RGBW light reflected by the optical modulation element 13 is projected to the outside by the projection optical system 14.
  • the RGBW images of each color are projected onto an external screen or wall in a time division manner, and are recognized as a color image by the user.
  • a liquid crystal panel may be used for the optical modulation element 13.
  • the video input unit 25 is connected to an external device such as a personal computer or a video playback device, and receives a video signal.
  • the projector 10 includes a control unit 24 including a CPU that performs calculation, a ROM that stores information such as programs necessary for the calculation and various tables, and a RAM that stores temporarily generated information.
  • the video signal input to the video input unit 25 is supplied to the control unit 24, and a signal synchronized with the field frequency of the video signal is supplied to the color wheel control unit 23.
  • the color wheel control unit 23 controls the rotation of a motor (not shown) provided in the color wheel 12 to rotate the color wheel 12 so that the rotation frequency is a predetermined frequency (for example, 3 times) the field frequency of the video signal. .
  • a reference position detection mark (timing index mark) 27 is provided on the rotating portion of the color wheel 12 (in FIG. 1, for convenience, the outer peripheral portion). Further, a reference position detection photo interrupter for detecting the reference position detection mark 27 is provided as the index sensor 26. When the color wheel 12 rotates, the index sensor 26 outputs a reference position signal (index signal or a signal serving as a base thereof) to the control unit 24 every rotation.
  • the reference position detection mark 27 is provided corresponding to the position where the pulse is output at the start timing of the R segment, but it is naturally provided at a position corresponding to the start timing of the other segment. Or may be provided at other positions.
  • the control unit 24 determines which segment (filter) of the color wheel 12 the white light emitted from the lamp 11 is transmitted based on the reference position signal, and optically images corresponding to each color based on the video signal. This is given to the modulation element control unit 22.
  • control unit 24 includes a correction unit 32 and a light amount acquisition unit 34 as a configuration for correcting the deviation of the reference position detection mark 27.
  • the light quantity acquisition unit 34 is connected to the optical sensor 28 via the communication interface 29 that is an information transmission unit when performing the synchronization correction process, and acquires the measurement result of the optical sensor 28.
  • the correction unit 32 calculates the shift amount of the reference position detection mark 27, that is, the shift amount of the index signal, based on the measurement result acquired from the optical sensor 28, and performs synchronization correction. Details of the synchronization correction processing will be described later.
  • Examples of the information transmission means include a serial communication cable and infrared communication (wireless), but are not particularly limited. Except at the time of synchronization correction processing, the serial communication cable or the like is removed and the connection is released. That is, the optical sensor 28 is connected to the control unit 24 by temporary information transmission means during adjustment (during correction processing). By adopting such a configuration, an increase in unit price of the projector 10 can be avoided.
  • the optical sensor 28 may have a single spectral sensitivity characteristic, or may have a plurality of different spectral sensitivity characteristics.
  • a sensor having a single spectral sensitivity characteristic for example, a light detection element such as a photodiode can be used.
  • the spectral sensitivity characteristic one having a visual sensitivity characteristic equivalent to that of the human eye as shown in FIG. 12A (having a gentle peak sensitivity near green) can be considered.
  • a sensor having a plurality of spectral sensitivity characteristics for example, a color / illuminometer having spectral sensitivity characteristics X ( ⁇ ), Y ( ⁇ ), and Z ( ⁇ ) defined in CIE1931 can be used.
  • the spectral sensitivity characteristics of X ( ⁇ ), Y ( ⁇ ), and Z ( ⁇ ) are shown in FIG.
  • a combination of two optical sensors having different spectral sensitivity characteristics for example, a sensor that reacts with red and a sensor that reacts with green
  • the spectral sensitivity characteristic one as shown in FIG. 12C (having sharp peak sensitivities near red and green respectively) can be considered.
  • FIG. 2 is an example of setting the simplest sampling period, and shows a case where the index signal is a design value (theoretical value). Since the reference position detection mark 27 is provided at a position corresponding to the start position of the R segment, the index signal is output as a pulse at the start position of the R segment. Each sampling period is determined based on the design angle of the color wheel 12 with the index signal as a reference position. Specifically, the reference sampling period S0 is set so as to aim at the boundary between the R segment and the G segment, the first sampling period S1 is aimed at the center of the R segment, and the second sampling period S2 is aimed at the center of the G segment.
  • the control unit 24 issues a command to the optical modulation element control unit 22 to modulate and generate the optical modulation element 13 which is a display device. Thereby, only the light corresponding to the sampling period among the transmitted light of the color wheel 12 is output from the projector 10 and received by the optical sensor 28.
  • FIG. 3 shows a sampling period in the case where the index signal is deviated from the design center due to assembly variations such as a deviation in the attachment position of the reference position detection mark 27.
  • the index signal is slightly delayed from the design center, and accordingly, the reference sampling period S0, the first sampling period S1, and the second sampling period S2 are also delayed by the same amount (deviation amount). ing.
  • L0, L1, and L2 are scalar quantities
  • the sum of ⁇ and ⁇ is set to 1.
  • the shift amount of the index signal can be uniquely obtained. That is, by using the mixing ratio M as a reference value for obtaining the amount of deviation, the index signal deviation can be corrected appropriately.
  • This series of calculations is performed by the correction unit 32 of the control unit 24 of the projector 10. As a result, less equipment is required for manufacturing, and on-site repairs are facilitated even when service is available.
  • the amount of deviation may be calculated with reference to a predetermined table that records the amount of deviation between the mixing ratio M and the index signal.
  • the deviation amount of the index signal may be calculated from the mixing ratio M by linear approximation using the average inclination of the inclined portion of the graph.
  • control unit 24 determines the first sampling period S1 based on the index signal, and issues a command to the optical modulation element control unit 22 so that the optical modulation element 13 is turned on only during this period. Thereby, the light (transmission light of R segment) of 1st sampling period S1 is irradiated to the optical sensor 28, and the light quantity acquisition part 34 acquires the light quantity (output value L1) which the optical sensor 28 measured (S12).
  • control unit 24 determines the second sampling period S2 based on the index signal, and issues a command to the optical modulation element control unit 22 so that the optical modulation element 13 is turned on only during this period. Thereby, the light (transmission light of the G segment) in the second sampling period S2 is applied to the optical sensor 28, and the light quantity acquisition unit 34 acquires the light quantity (output value L2) measured by the optical sensor 28 (S14).
  • control unit 24 determines a reference sampling period S0 based on the index signal, and issues a command to the optical modulation element control unit 22 so that the optical modulation element 13 is turned on only during this period.
  • light in the reference sampling period S0 (transmitted light in a period straddling the R segment and G segment) is applied to the optical sensor 28, and the light quantity acquisition unit 34 uses the light quantity (output value L0) measured by the optical sensor 28.
  • the correction unit 32 calculates the mixing ratio M based on the acquired light amount (output value L0) (S18), and calculates the deviation amount (S20). Then, the correction unit 32 reflects the calculated deviation amount in the synchronization process (S22).
  • a modified reference sampling period S0 'in which the deviation correction is reflected in the reference sampling period S0 is set in order to verify whether the deviation correction is correct.
  • the output values L1 and L2 basically do not change even if the first sampling period S1 and the second sampling period S2 are moved back and forth due to deviation correction. That is, in the movement that corrects the assumed attachment variation amount (shift amount) of the reference position detection mark 27, the first sampling period S1 and the second sampling period S2 are the periods of the corresponding R segment and G segment, respectively. The measured values (output values L1, L2) are not different. Therefore, unlike the reference sampling period S0, there is no need to perform measurement again. If the verification process is unnecessary, the process based on the modified reference sampling period S0 'described above is unnecessary.
  • the time widths of the reference sampling period S0, the first sampling period S1, and the second sampling period S2 are set so as to correspond to the assumed variation amount of the index signal. That is, even when the index signal is shifted to the maximum extent, the reference sampling period S0 is set to a width that always crosses the segment boundary. It is desirable to set the first sampling period S1 and the second sampling period S2 so as not to cover adjacent segments.
  • FIG. 6 is a chart at that time, and shows each sampling period.
  • the mixing ratio is sensitively changed with respect to the timing deviation of the index signal, so that improvement of adjustment accuracy can be expected.
  • the sampling period may be dynamically changed in accordance with the assumed shift amount so that the adjustment accuracy can be improved even when the variation of the index signal is large. For example, first, the amount of light in the reference sampling period S0, the first and second sampling periods S1 and S2 shown in FIG. 2 is measured, and the amount of deviation is roughly corrected. Thereafter, the amount of light in the reference sampling period S0 and the first and second sampling periods S1 and S2 shown in FIG. That is, the first correction of the shift amount is performed after ensuring the sufficiently wide reference sampling period S0 so as to straddle the R segment and the G segment even if the shift amount is large.
  • the center of the reference sampling period S0 is adjusted to be approximately the boundary between the R segment and the G segment, and the reference sampling period S0 is narrowed.
  • the second sampling periods S1 and S2 are widened.
  • the light quantity measurement values (output values L1, L2) in the first and second sampling periods S1, S2 shown in FIG. Can be obtained by multiplying the light quantity measurement values (output values L1, L2) in the first and second sampling periods S1, S2 shown in FIG. 2 by a proportional coefficient.
  • the first and second sampling periods S1 and S2 shown in FIG. 6 are 1.75 times the first and second sampling periods S1 and S2 shown in FIG. Accordingly, the light quantity measured values (output values L1, L2) in the first and second sampling periods S1, S2 shown in FIG. 6 (light quantity measured values in the first and second sampling periods S1, S2 shown in FIG. 2 ( If a value 1.75 times the output values L1, L2) is used, the measurement time can be shortened.
  • FIG. 8 is a chart diagram of an example in which sampling is performed a plurality of times while the color wheel 12 rotates once.
  • the time width of the first sampling period S1 is set to twice that of the second sampling period S2. This is a time width adjusted in accordance with the size of the segment corresponding to each sampling period. Also by such a method, the amount of light incident on the optical sensor 28 can be increased and the measurement accuracy can be improved. Note that if any one of the widths of the reference sampling period S0 and the first and second sampling periods S1 and S2 is different, the optical sensor output values L0, L1, L2 may be divided by the width of each sampling period and normalized to the amount of light per unit time. In the example of FIG.
  • the measurement order of the first sampling period S1, the second sampling period S2, and the reference sampling period S0 shown in the flowchart of FIG. 5 can be arbitrarily changed.
  • the first sampling period S1 and the second sampling period S2 may be measured.
  • the measurement of 1st sampling period S1 and 2nd sampling period S2 can be abbreviate
  • the optical sensor 28 having the spectral sensitivity characteristic only in green it is clear that the output value L1 in the first sampling period S1 in FIG. In such a case, the measurement of the first sampling period S1 can be omitted.
  • the output values L0, L1, and L2 of the optical sensor 28 are handled as vector quantities instead of scalar quantities.
  • the sum of ⁇ and ⁇ does not necessarily have to be 1.
  • a calculation example in the case of using a color / illuminance meter corresponding to the CIE 1931 color system as the light sensor 28 is shown below.
  • the normal color is represented by the xy value of chromaticity and the illuminance is represented by lux, but internally it has three sensors, X, Y, and Z, which are represented by vector quantities (X, Y, Z).
  • the light received in the sampling period S0 is yellow-green light
  • the chromaticity x value 0.357
  • the y value 0.564 the illuminance 59.0 lux
  • the sensor output value L0 (37.3, 59).
  • FIG. 9 is an example in which a new third sampling period S3 is provided.
  • R and G of the three primary colors of light are measured by the first sampling period S1 and the second sampling period S2 so far.
  • the added third sampling period S3 is set to measure B which is the remaining three primary colors.
  • B is the remaining three primary colors.
  • the white balance white or gray color
  • timing adjustment with high accuracy can be performed in a short time.
  • timing adjustment and white balance adjustment can be performed at the same time to improve production efficiency.
  • the mixing ratio (calculated from the light amount indicated by the optical sensor 28) used as an adjustment index can vary greatly in the vicinity of the optimum value and converge to the true optimum value in one measurement. Is possible. For this reason, highly accurate timing adjustment can be performed in a short time. In addition, timing adjustment and white balance adjustment can be performed simultaneously to improve production efficiency.
  • the optical sensor 28 may be integrated with the projector 10a.
  • the optical sensor 28 is disposed in the vicinity of the optical modulation element 13 and acquires the modulated light.
  • the product unit price increases, preparation for connection of the optical sensor 28 or the like is not necessary, and adjustment can be performed efficiently.
  • the synchronization correction processing procedure described above may be performed by an external device 80 such as a personal computer as shown in FIG.
  • the correction unit 32b and the light amount acquisition unit 34b are provided in an external device 80 different from the projector 10b.
  • the external device 80 connected to the projector 10b via the communication interfaces 29b and 89 acquires the measurement result from the optical sensor 28, calculates the shift amount, and notifies the control unit 24b of the projector 10b.
  • the control unit 24b of the projector 10b that has acquired the deviation amount reflects the deviation amount in the synchronization processing.

Abstract

カラーホイールを用いたフィールドシーケンシャル方式の投射型映像表示装置において、カラーホイールの回転と変調素子とを効果的に同期させる技術を提供する。プロジェクター（１０）において、基準位置検出用マーク（２７）のずれを補正するための構成として、制御部（２４）は、補正部（３２）及び光量取得部（３４）を有する。光量取得部（３４）は、通信インタフェイス（２９）を介して光センサー（２８）と接続され、光センサー（２８）の計測結果を取得する。補正部（３２）は、光センサー（２８）から取得した計測結果をもとに、基準位置検出用マーク（２７）のズレ量、つまりインデックス信号のズレ量を算定し、同期補正を行う。

Description

画像表示装置及び調整方法
　本発明は、カラーホイールを用いたフィールドシーケンシャル方式の画像表示装置及びそのような画像表示装置に適用可能な調整方法に関する。
　一般的に、カラーホイールを用いたフィールドシーケンシャル方式のプロジェクター等の画像表示装置においては、ランプからの光の色分離を行うカラーホイールの回転位置を検出し映像処理、より具体的にはＤＭＤ等の変調素子と同期させる必要がある。同期が不適切な場合、表示映像に混色等の不具合が発生してしまうことがある。
　カラーホイールの回転位置検出信号（インデックス信号）を生成する技術では、カラーホイール回転部に設けられた回転位置検出マークを反射型のフォトインタラプタ（インデックスセンサー）を用いて検出し、検出した信号を同期のためのインデックス信号として利用している。
　同期を正確に行うには、カラーホイールとそれを駆動するモーターとの取り付け状態や、回転位置検出マークの位置が適正である必要があり、高い精度が求められている。しかしながら、製造工程にあっては、上記取り付け作業や回転位置検出マークの貼り付け等は、手作業でなされることがあり、その場合、どうしても位置ズレ等の誤差が生じ、その結果、インデックス信号のタイミングがズレてしまう。位置精度として、例えば、０．１ｍｍ程度のズレが生じた場合でも、表示映像が悪化してしまうことがある。そこで、カラーホイールのインデックス信号と透過光との間のタイミング補正を、製品一台毎に行う必要があった。
　タイミング補正（同期補正）に関しては各種の技術が提案されている。例えば、単色のテスト画像に基づく映像光が前記表示素子から出射された状態で、色検出部から色検出信号を取得し、取得した色検出信号に基づいて、テスト画像の色純度が最大となるように位置検出信号の出力タイミングを調整する技術がある（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１２－３２１３号公報
　ところで、上述のように、投影画像に混色等が起きないよう手作業でタイミング調整を行うケースが多いが、この場合、作業工数が増え、コストが増大するほか、調整精度が低く、品質が安定しないという課題があった。手作業での調整を避ける技術として、カラーホイールを透過した光を導光路によりセンサーに受光させ、その出力波形のエッジを捉えて、タイミングの決定を行う方法がある。この方法では、導光路等の部品代で製品コストが高くなるという課題があった。また、特許文献１に開示の技術では、調整の指標とする色純度は、タイミング調整の最適値近傍での変化が緩やかで、測定を繰り返し行わなければ、真の最適値に収束させることが難しいという課題があり別の技術が求められていた。
　本発明は以上のような状況に鑑みなされたものであって、上記課題を解決する技術を提供することを目的とする。
　本発明は、カラーホイールを用いた画像表示装置であって、インデックス信号を基準にして前記カラーホイールを構成する複数のセグメントのうち二つ以上のセグメントの期間を跨ぐように設定されたサンプリング期間において、前記カラーホイールを透過した光の光量を取得する光量取得部と、前記取得した光量をもとに前記インデックス信号のずれ量を算出し、同期処理におけるタイミング補正に反映させる補正部と、を有する。
　また、前記光量取得部は、前記サンプリング期間の開始時のセグメント色及び終了時のセグメント色の両方またはいずれか片方について、光センサーによる測定により、各セグメントにおける光量の参照値を特定し、前記参照値をもとに前記ずれ量を算出してもよい。
　また、前記光センサーは、複数の異なる分光感度特性を有してもよい。
　また、前記光量取得部は光の三原色のセグメントのそれぞれに対応する光量を取得し、前記サンプリング期間の開始時のセグメント色及び終了時のセグメント色のすくなくとも一方が前記光の三原色であって、前記補正部は、計測した前記光量をもとに出力画像の表示色のばらつきを補正してもよい。
　また、前記サンプリング期間は、光学変調素子の変調機能で生成し、前記光センサーは変調後の光を計測してもよい。
　また、前記光量取得部は、二つのセグメントの期間を跨ぐように設定されたサンプリング期間において、前記カラーホイールを透過した光の光量を取得し、前記補正部が、前記取得した光量をもとに前記インデックス信号のずれ量を算出し、前記算出したずれ量を反映させて、前記二つのセグメントの期間を跨ぐように設定されたサンプリング期間のタイミングを調整するとともに前記サンプルリング期間を短縮し、前記光量取得部は、前記算出したずれ量を反映させた後の前記サンプリング期間において、前記カラーホイールを透過した光の光量を取得し、再度、前記インデックス信号のずれ量を算出してもよい。
　また、投射光学系を備えたプロジェクターであってもよい。
　本発明は、カラーホイールを用いた画像表示装置の調整方法であって、インデックス信号を基準にして前記カラーホイールを構成する複数のセグメントのうち二つ以上のセグメントの期間を跨ぐように設定されたサンプリング期間において、前記カラーホイールを透過した光の光量を取得する光量取得工程と、前記取得した光量をもとに前記インデックス信号のずれ量を算出し、前記画像表示装置の同期処理におけるタイミング補正に反映させる補正工程と、を有する。
　また、前記光量取得工程は、前記サンプリング期間の開始時のセグメント色及び終了時のセグメント色の両方またはいずれか片方について、光センサーによる測定により、各セグメントにおける光量の参照値を特定し、前記参照値をもとに前記ずれ量を算出してもよい。
　また、前記光センサーは、複数の異なる分光感度特性を有してもよい。
　また、前記光量取得工程は光の三原色のセグメントのそれぞれに対応する光量を取得し、前記サンプリング期間の開始時のセグメント色及び終了時のセグメント色のすくなくとも一方が前記光の三原色であって、前記補正工程は、計測した前記光量をもとに出力画像の表示色のばらつきを補正してもよい。
　本発明は、カラーホイールを用いた画像表示装置の調整方法であって、インデックス信号を基準にして前記カラーホイールを構成する複数のセグメントのうち二つのセグメントの期間を跨ぐように設定されたサンプリング期間において、前記カラーホイールを透過した光の光量を取得する第１の光量取得工程と、前記取得した光量をもとに前記インデックス信号のずれ量を算出するずれ量算出工程と、前記ずれ量を反映させて、前記二つのセグメントの期間を跨ぐように設定されたサンプリング期間の中央を前記二つのセグメントの境界に移動し、かつ、前記サンプリング期間を短縮する第１の補正工程と、
　前記第１の補正工程で反映後の前記サンプリング期間を用いて、前記カラーホイールを透過した光の光量を取得する第２の光量取得工程と、
　前記第２の光量取得工程において前記取得した光量をもとに前記インデックス信号のずれ量を算出し、前記画像表示装置の同期処理におけるタイミング補正に反映させる第２の補正工程と、を有する。
　本発明によれば、カラーホイールを用いたフィールドシーケンシャル方式の画像表示装置において、カラーホイールの回転と変調素子とを効果的に同期させる技術を提供することができる。
実施形態に係る、プロジェクターの構成図である。 実施形態に係る、設計値のインデックス信号とサンプリング期間を示すチャート図である。 実施形態に係る、ばらつき発生時のインデックス信号とサンプリング期間を示すチャート図である。 実施形態に係る、インデックス信号のタイミングと混合比率の関係を示したグラフである。 実施形態に係る、同期補正処理のフローチャートである。 実施形態に係る、基準サンプリング期間を狭くしたときの設計値のインデックス信号とサンプリング期間を示すチャート図である。 実施形態に係る、基準サンプリング期間を狭くしたときのインデックス信号のタイミングと混合比率の関係を示したグラフである。 実施形態に係る、サンプリング回数を増加させた場合の設計値のインデックス信号とサンプリング期間を示すチャート図である。 実施形態に係る、ホワイトバランス調整を同時に実施する場合のインデックス信号とサンプリング期間を示すチャート図である。 実施形態の変形例に係る、プロジェクターの構成図である。 実施形態の変形例に係る、プロジェクター及び外部機器の構成図である。 実施形態に係る、人間の目の視感度特性、ＣＩＥ１９３１ＸＹＺ表色系の分光感度特性及び緑色・赤色に反応する光センサーの分光感度特性を示した図である。
　次に、本発明を実施するための形態（以下、単に「実施形態」という）を、図面を参照して具体的に説明する。本実施形態の概要は次の通りである。カラーホイールを用いた画像表示装置において、カラーホイールを透過した光のうち、インデックス信号を基準に設定したサンプリング期間（二つのセグメントを跨ぐ期間）の光量を光センサーで測定し、タイミングの補正値を決定する。なお、本実施形態では、カラーホイールを用いた画像表示装置として、投射型画像表示装置であるプロジェクターについて例示するが、直視型の画像表示装置についても適用可能である。
　図１は、本実施形態のプロジェクター１０の構成を示すブロック図であって、図中の白抜矢印は光を示す。
　本実施形態のプロジェクター１０は、一般的な構成として、光源となるハロゲンランプや超高圧水銀ランプ等の白色光を放射するランプ１１及びランプ１１に電力を供給する電力供給回路２１を備える。電力供給回路２１及びランプ１１は、電力線で接続されており、ランプ１１は、電力供給回路２１から供給された電力に応じた光量の白色光を放射する。ランプ１１から放射された白色光は、カラーホイール１２に投射される。
　カラーホイール１２は、円盤の中心軸周りにそれぞれに固有の色の光を透過させる複数のフィルタを備えている。カラーホイール１２の中心軸にモーターが直結され、中心軸を回転軸としてモーターによって回転する構成となっている。カラーホイール１２の各フィルタは、白色（Ｗ）、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）となる透過光を生成する４つのセグメントを有して構成されている。
　また、ＲＧＢＷの４セグメント構成は、その角度をＲセグメント１１０度、Ｇセグメント９０度、Ｂセグメント１００度、Ｗセグメント６０度としている。なお、各セグメント構成は、上記に限定されるものでなく、どのような構成のカラーホイールに対しても適用可能である。
　ランプ１１から放射された白色光は、いずれかのセグメント（フィルタ）を透過する。これによりカラーホイール１２は、回転に伴いＲＧＢＷ各色の色を繰り返し生成し、色生成手段として機能する。
　カラーホイール１２のフィルタを透過した光は、平板状の素子であるＤＭＤを用いてなる光学変調素子１３に投射される。光学変調素子１３は、映像信号に基づいた画像を形成し画像に対応して投射光を反射させる。光学変調素子１３で反射されたＲＧＢＷの各色の光は、投射光学系１４によって外部へ投射される。時分割でＲＧＢＷ各色の画像が外部のスクリーン又は壁等に投影され、使用者にはカラー画像として認識される。光学変調素子１３には、液晶パネルが用いられてもよい。
　映像入力部２５には、パーソナルコンピューター又は映像再生装置等の外部装置が接続され、映像信号が入力される。プロジェクター１０は、演算を行うＣＰＵ、演算に必要なプログラム及び各種テーブル等の情報を記憶するＲＯＭ、並びに一時的に発生した情報を記憶するＲＡＭ等からなる制御部２４を備えている。映像入力部２５に入力された映像信号は制御部２４に与えられ、映像信号のフィールド周波数に同期した信号がカラーホイール制御部２３に与えられる。カラーホイール制御部２３は、映像信号のフィールド周波数の所定倍（例えば、３倍）の回転周波数となるようにカラーホイール１２に設けられた図示しないモーターの回転を制御してカラーホイール１２を回転させる。
　カラーホイール１２の回転部分（なお、図１においては便宜的に外周部分）には、基準位置検出用マーク（タイミングインデックスマーク）２７が設けられている。また、基準位置検出用マーク２７を検出するための基準位置検出用フォトインタラプタがインデックスセンサー２６として設けられている。カラーホイール１２が回転する場合、インデックスセンサー２６は、１回転毎に基準位置信号（インデックス信号又はそのベースとなる信号）を制御部２４に対して出力する。なお、本実施形態では、基準位置検出用マーク２７は、Ｒセグメントの開始タイミングにパルス出力する位置に対応して設けられているが、当然、他のセグメントの開始タイミングに対応させた位置に設けられたり、その他の位置に設けられたりしてもよい。
　制御部２４は、基準位置信号に基づきランプ１１から放射される白色光がカラーホイール１２のいずれのセグメント（フィルタ）を透過しているかを判定し、映像信号に基づいて各色に対応する画像を光学変調素子制御部２２に与える。
　さらに、基準位置検出用マーク２７のずれを補正するための構成として、制御部２４は、補正部３２及び光量取得部３４を有する。
　光量取得部３４は、同期補正処理を行う際に、情報伝達手段である通信インタフェイス２９を介して光センサー２８と接続され、光センサー２８の計測結果を取得する。補正部３２は、光センサー２８から取得した計測結果をもとに、基準位置検出用マーク２７のズレ量、つまりインデックス信号のズレ量を算定し、同期補正を行う。同期補正の処理の詳細については後述する。情報伝達手段の方式としては、例えば、シリアル通信ケーブルや赤外線通信（無線）があるが、特に限定するものではない。同期補正処理時以外では、シリアル通信ケーブル等は取り外され接続が解除される。つまり、光センサー２８は、制御部２４に、調整時（補正処理時）に一時的な情報伝達手段で接続される。このような構成を採用することで、プロジェクター１０の単価アップを回避することができる。
　光センサー２８は、単一の分光感度特性を有するものであってもよいし、異なる複数の分光感度特性を有するものであってもよい。単一の分光感度特性を有するセンサーとしては、例えば、フォトダイオードなどの光検出素子を用いることができる。分光感度特性の一例としては、図１２（ａ）のような人間の目と同等の視感度特性を持つもの（緑色付近に緩やかなピーク感度を持つもの）が考えられる。
　複数の分光感度特性を有するセンサーとしては、例えば、ＣＩＥ１９３１に規定される分光感度特性Ｘ（λ）、Ｙ（λ）、Ｚ（λ）を持つ色彩・照度計を用いることができる。Ｘ（λ）、Ｙ（λ）、Ｚ（λ）の分光感度特性は、図１２（ｂ）に示される。あるいは、２個の異なる分光感度特性を有する光センサー（例えば赤色に反応するセンサーと緑色に反応するセンサー）を組み合わせる方式のものでもよい。分光感度特性の一例としては、図１２（ｃ）のようなもの（それぞれ赤色付近と緑色付近に鋭いピーク感度を持つもの）が考えられる。
　以上の構成による同期補正の処理について図２～９を参照して説明する。
　図２は、最も単純なサンプリング期間の設定例であり、インデックス信号が設計値（理論値）となる場合を示している。基準位置検出用マーク２７が、Ｒセグメントの開始位置に対応する位置に設けられているため、インデックス信号は、Ｒセグメントの開始位置でパルス出力される。各サンプリング期間は、インデックス信号を基準位置として、カラーホイール１２の設計上の角度をもとに定められる。具体的には、基準サンプリング期間Ｓ０がＲセグメントとＧセグメントの境界、第１サンプリング期間Ｓ１がＲセグメントの中心、第２サンプリング期間Ｓ２がＧセグメントの中心を狙うように設定されている。
　サンプリング期間は、制御部２４が光学変調素子制御部２２に指令を出し表示デバイスである光学変調素子１３を変調し生成する。これにより、カラーホイール１２の透過光のうち、サンプリング期間を相当する光だけが、プロジェクター１０から出力され、光センサー２８によって受光される。
　図３は、基準位置検出用マーク２７の取り付け位置ずれのような組立のばらつき等により、インデックス信号が設計中心からずれた場合のサンプリング期間を示している。図示の例では、インデックス信号が設計中心よりも少し遅れており、それに伴って、同図の基準サンプリング期間Ｓ０、第１サンプリング期間Ｓ１、第２サンプリング期間Ｓ２も、同じ量（ずれ量）だけ遅れている。
　基準サンプリング期間Ｓ０、第１サンプリング期間Ｓ１、第２サンプリング期間Ｓ２に対応する光センサー２８の出力値をＬ０、Ｌ１、Ｌ２とした場合、Ｌ０＝Ｌ１×α＋Ｌ２×βの関係を満たすα、βがある。ここで、Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２がスカラー量であるときには、αとβの和が１となるようにする。そして、混合比率Ｍ＝β／（α＋β）なる指標を導入し、インデックス信号のずれ量と混合比率Ｍの関係を実測すると、図４のようなグラフが得られる。
　より具体的な事例として、光センサー２８として、緑色付近に緩やかなピーク感度を持つフォトダイオードを使用した場合の計算例を説明すると、図２のようにインデックス信号が設計中心となっている場合は、Ｌ０＝３ｍＡ、Ｌ１＝１ｍＡ、Ｌ２＝５ｍＡといった値が得られる。このとき、Ｌ０＝Ｌ１×α＋Ｌ２×βとα＋β＝１を満たすα、βは、α＝（Ｌ０－Ｌ２）÷（Ｌ１－Ｌ２）＝０．５、β＝（Ｌ０－Ｌ１）÷（Ｌ２－Ｌ１）＝０．５で、混合比率Ｍ＝β／（α＋β）＝（Ｌ０－Ｌ１）÷（Ｌ２－Ｌ１）＝０．５＝５０％（図４のＡ点）となる。また、図３のようにインデックス信号がずれている場合は、Ｌ０＝４ｍＡ、Ｌ１＝１ｍＡ、Ｌ２＝５ｍＡといった値が得られ、Ｌ０＝Ｌ１×α＋Ｌ２×βとα＋β＝１を満たすα、βは、α＝（Ｌ０－Ｌ２）÷（Ｌ１－Ｌ２）＝０．２５、β＝（Ｌ０－Ｌ１）÷（Ｌ２－Ｌ１）＝０．７５で、混合比率Ｍ＝β／（α＋β）＝（Ｌ０－Ｌ１）÷（Ｌ２－Ｌ１）＝０．７５＝７５％（図４のＢ点）となる。
　このグラフに示されるように、混合比率Ｍが判れば、インデックス信号のずれ量は一意に求められる。つまり、混合比率Ｍをずれ量を求めるための参照値として利用することで、インデックス信号のずれ補正を適確に行うことができる。この一連の計算は、プロジェクター１０の制御部２４の補正部３２が行う。これによって、製造時に必要な設備が少なくて済み、サービス対応時にも現地修理が容易になる。なお、ずれ量の算定は、混合比率Ｍとインデックス信号のずれ量を記録した所定のテーブルを参照して行ってもよい。あるいは、このグラフの傾斜部部分の平均的な傾きを用いて、混合比率Ｍからインデックス信号のずれ量を直線近似により算出してもよい。
　以上の同期補正処理手順を図５のフローチャートに纏めて示す。
　まず、作業者が、プロジェクター１０に設けられた所定のユーザインタフェイスを操作して、同期補正処理が開始されると、制御部２４は、映像入力部２５からの入力信号を遮断し、内部信号源に基づいて、カラーホイール２７を回転させ、光学変調素子１３を駆動するモードに移行する（Ｓ１０）。
　つぎに、制御部２４は、インデックス信号を基準に第１サンプリング期間Ｓ１を決定し、この期間だけ光学変調素子１３がオン状態となるよう光学変調素子制御部２２に指令を出す。これにより、第１サンプリング期間Ｓ１の光（Ｒセグメントの透過光）が光センサー２８に照射され、光量取得部３４は、光センサー２８が測定した光量（出力値Ｌ１）を取得する（Ｓ１２）。
　さらに、制御部２４は、インデックス信号を基準に第２サンプリング期間Ｓ２を決定し、この期間だけ光学変調素子１３がオン状態となるよう光学変調素子制御部２２に指令を出す。これにより、第２サンプリング期間Ｓ２の光（Ｇセグメントの透過光）が光センサー２８に照射され、光量取得部３４は、光センサー２８が測定した光量（出力値Ｌ２）を取得する（Ｓ１４）。
　その後、制御部２４は、インデックス信号を基準に基準サンプリング期間Ｓ０を決定し、この期間だけ光学変調素子１３がオン状態となるよう光学変調素子制御部２２に指令を出す。これにより、基準サンプリング期間Ｓ０の光（ＲセグメントとＧセグメントを跨いだ期間の透過光）が光センサー２８に照射され、光量取得部３４は、光センサー２８が測定した光量（出力値Ｌ０）を取得する（Ｓ１６）。
　補正部３２は、取得した光量（出力値Ｌ０）をもとに、混合比率Ｍを算出し（Ｓ１８）、ずれ量を算出する（Ｓ２０）。そして、補正部３２は、算出したずれ量を同期処理に反映させる（Ｓ２２）。
　なお、図３のチャート図では、ずれ補正が正しかったかどうかを検証するために、基準サンプリング期間Ｓ０にずれ補正を反映させた修正基準サンプリング期間Ｓ０’を設定している。この部分に対応するセンサーの出力値Ｌ０’を測定し、Ｌ０’＝Ｌ１×α’＋Ｌ２×β’の関係を満たすα’、β’を求め、混合比率Ｍ’＝β’／（α’＋β’）を算出し、これが正確に５０％になっていれば、補正が正しかったことを確認できる。
　測定誤差等の要因で、これが微妙にずれているようであれば、ずれ補正を再度行うことで、より精度の高い補正を行うことができる。なお、第１サンプリング期間Ｓ１、第２サンプリング期間Ｓ２に関しては、ずれ補正により前後に移動したとしても、その出力値Ｌ１、Ｌ２は基本的に変化しない。つまり、想定される基準位置検出用マーク２７の取り付けばらつき量（ずれ量）を補正する程度の移動では、第１サンプリング期間Ｓ１、第２サンプリング期間Ｓ２は、それぞれ対応するＲセグメント及びＧセグメントの期間内にあるので、計測値（出力値Ｌ１、Ｌ２）が異なることはない。したがって、基準サンプリング期間Ｓ０と違って再度測定をやり直す必要はない。なお、検証処理が不要であれば、以上に述べた修正基準サンプリング期間Ｓ０’による処理は不要である。
　基準サンプリング期間Ｓ０、第１サンプリング期間Ｓ１、第２サンプリング期間Ｓ２の時間幅は、想定されるインデックス信号のばらつき量に対応できるよう設定する。すなわち、インデックス信号が最大限ずれた場合であっても、基準サンプリング期間Ｓ０はセグメント境界を常に跨ぐような広さに設定する。第１サンプリング期間Ｓ１、第２サンプリング期間Ｓ２は隣接するセグメントにかからない狭さに設定するのが望ましい。
　インデックス信号のばらつき量が小さい場合、基準サンプリング期間Ｓ０を狭く、第１サンプリング期間Ｓ１、第２サンプリング期間Ｓ２を広く設定することができる。図６は、そのときのチャート図であり、各サンプリング期間を示している。第１サンプリング期間Ｓ１、第２サンプリング期間Ｓ２を広くすることにより、光センサー２８の取り込む光量が増えるため、測定精度の向上が期待できる。
　また、基準サンプリング期間Ｓ０を狭くした場合、図７のグラフに示されるように、インデックス信号のタイミングずれに対し、混合比率が敏感に変化するようになるため、調整精度の向上が期待できる。
　なお、インデックス信号のばらつきが大きい場合にも調整精度が向上できるよう、想定されるずれ量に応じて、サンプリング期間を動的に変化させてもよい。例えば、最初に図２に示される基準サンプリング期間Ｓ０、第１及び第２サンプリング期間Ｓ１、Ｓ２の光量を測定し、ずれ量の補正を大まかに行う。その後、図６に示される基準サンプリング期間Ｓ０、第１及び第２サンプリング期間Ｓ１、Ｓ２の光量を測定し、ずれ量の補正を精密に行うことが考えられる。つまり、最初のずれ量の補正では、ずれ量が大きくても必ずＲセグメント及びＧセグメントをまたぐように基準サンプリング期間Ｓ０を十分広く確保した上で行う。つづいて、一旦ずれ量を反映させたうえで、つまり、基準サンプリング期間Ｓ０の中央を概ねＲセグメント及びＧセグメントの境界となるように調整するとともに、基準サンプリング期間Ｓ０を狭くし、他方、第１及び第２サンプリング期間Ｓ１、Ｓ２を広くする。
　この場合、混合比率が敏感に変化する特性に着目し処理の簡素化を図るのであれば、図６に示される第１及び第２サンプリング期間Ｓ１、Ｓ２の光量測定値（出力値Ｌ１、Ｌ２）は、図２に示される第１及び第２サンプリング期間Ｓ１、Ｓ２の光量測定値（出力値Ｌ１、Ｌ２）に比例係数を掛けたものを使うことができる。図６に示される第１及び第２サンプリング期間Ｓ１、Ｓ２は、図２に示される第１及び第２サンプリング期間Ｓ１、Ｓ２の１．７５倍となっている。従って、図６に示される第１及び第２サンプリング期間Ｓ１、Ｓ２の光量測定値（出力値Ｌ１、Ｌ２）として、図２に示される第１及び第２サンプリング期間Ｓ１、Ｓ２の光量測定値（出力値Ｌ１、Ｌ２）の１．７５倍の値を用いれば、測定時間の短縮を図ることができる。
　図８は、カラーホイール１２が一回転するなかに複数回のサンプリングを行うようにした例のチャート図である。この例では、第１サンプリング期間Ｓ１の時間幅を第２サンプリング期間Ｓ２の２倍に設定している。これは、それぞれのサンプリング期間に対応するセグメントの大きさに応じて、時間幅を調整したものである。このような手法によっても、光センサー２８への入射光量を増やし、測定精度を向上させることができる。なお、基準サンプリング期間Ｓ０、第１及び第２サンプリング期間Ｓ１、Ｓ２の幅がいずれか一つでも異なる場合、混合比率Ｍの計算に先立って、各サンプリング期間に対する光センサーの出力値Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２を各サンプリング期間の幅で除し、単位時間当りの光量に正規化しておくとよい。図８の例では、各サンプリング期間の幅はＳ０：Ｓ１：Ｓ２＝１：２：１となっている。このため、センサーの出力値Ｌ１のみを１／２にした値に置き換えて、混合比率Ｍの計算を行うとよい。こうすることによって、基準サンプリング期間Ｓ０がセグメント境界の中央に来たときの混合比率Ｍが５０％と算出されるようになる。
　図５のフローチャートに示される、第１サンプリング期間Ｓ１、第２サンプリング期間Ｓ２、基準サンプリング期間Ｓ０の測定順序は、任意に入れ替えることができる。例えば、基準サンプリング期間Ｓ０の測定を行った後、第１サンプリング期間Ｓ１、第２サンプリング期間Ｓ２の測定を行ってもよい。また、第１サンプリング期間Ｓ１、第２サンプリング期間Ｓ２の測定は、場合によっては省略することができる。例えば、緑色のみに分光感度特性を持つ光センサー２８を用いた場合、図１の第１サンプリング期間Ｓ１の出力値Ｌ１は実質的に０になることが明らかである。このようなときは第１サンプリング期間Ｓ１の測定を省略することができる。
　また、分光感度特性が異なる複数個の光センサー２８を組み合わせた場合、それによって測色を行うことができるが、ＲセグメントとＧセグメントの中間色は黄色であり、これはカラーホイール１２の製造ばらつきがあっても大きく変わることはない。このような場合、第１サンプリング期間Ｓ１と第２サンプリング期間Ｓ２に対応する出力値Ｌ１、Ｌ２に色彩・照度の設計値を代入しておくことで、第１サンプリング期間Ｓ１、第２サンプリング期間Ｓ２の測定を省略することができる。
　なお、複数の光センサーを用いる場合、光センサー２８の出力値Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２はスカラー量ではなく、ベクトル量として取り扱うことになる。このとき、混合比率Ｍは、Ｌ１×α＋Ｌ２×βの値が最もＬ０に近くなるα、βを最小二乗法等の誤差軽減手法を用いて算出し、その上でＭ＝β／（α＋β）と計算すれば、より測定誤差の少ない計算が行うことができる。ここで、αとβの和は、スカラー量の場合と異なり、必ずしも１である必要はない。
　光センサー２８として、ＣＩＥ１９３１表色系に対応した色彩・照度計を用いる場合の計算例を以下に示す。色彩・照度計では、通常色彩は色度のｘｙ値、照度はルクスで表わされるが、内部的にはＸ、Ｙ、Ｚの３つのセンサーを持っており、これをベクトル量（Ｘ，Ｙ，Ｚ）として扱う。ここで、サンプリング期間Ｓ０に受光される光が黄緑色の光で、色度ｘ値０．３５７、ｙ値０．５６４、照度５９．０ルクス、センサー出力値がＬ０＝（３７．３，５９．０，８．２６）、サンプリング期間Ｓ１に受光される光が赤色の光で、色度ｘ値０．６４２、ｙ値０．３２７、照度２１．３ルクス、センサー出力値がＬ１＝（４１．８，２１．３，２．０２）、サンプリング期間Ｓ２に受光される光が緑色の光で、色度ｘ値０．３０５、ｙ値０．６０４、照度７１．５ルクス、センサー出力値がＬ２＝（３６．１，７１．５，１０．８）であった場合、混合比率Ｍは以下のような計算で算出することができる。
　なお、ここでは、誤差軽減手法として、最小二乗法ではなく、より簡単な各ベクトル成分の単純平均を用いることとし、計算過程においてはα＋β＝１を条件としている。まず、ベクトルのＸ成分だけに着目すると、Ｌ０＝３７．３、Ｌ１＝４１．８、Ｌ２＝３６．１であり、これから計算される混合比率Ｍは（Ｌ０－Ｌ１）÷（Ｌ２－Ｌ１）＝０．７８９となる。次に、ベクトルのＹ成分だけに着目すると、Ｌ０＝５９．０、Ｌ１＝２１．３、Ｌ２＝７１．５であり、これから計算される混合比率Ｍは（Ｌ０－Ｌ１）÷（Ｌ２－Ｌ１）＝０．７５１となる。最後に、ベクトルのＺ成分だけに着目すると、Ｌ０＝８．２６、Ｌ１＝２．０２、Ｌ２＝１０．８であり、これから計算される混合比率Ｍは（Ｌ０－Ｌ１）÷（Ｌ２－Ｌ１）＝０．７１１となる。そして、最終的な混合比率Ｍは、上記三成分の平均値として、（０．７８９＋０．７５１＋０．７１１）÷３＝０．７５０＝７５．０％と求めることができる。
　図９のチャート図は、新たな第３サンプリング期間Ｓ３を設けた例である。これまでの第１サンプリング期間Ｓ１、第２サンプリング期間Ｓ２により、光の三原色のうちのＲとＧの測定がなされている。追加された第３サンプリング期間Ｓ３は残りの三原色であるＢを測定するように設定している。一般に画像表示装置においては、ホワイトバランス（白や灰色の色味）がばらつくことが嫌われるが、光センサー２８として色彩・照度計を用い、三原色の照度・色度データが得られると、これらの合成色がどのような色味になるかが予測することが可能となり、ＲＧＢの輝度ゲインを適確に調整することでホワイトバランスを一定に保つことができる。すなわち、図８の方法によれば、わずか一色の追加測定で、所望のホワイトバランスを生み出す輝度ゲインを算出することができ、出力した表示画像の品位を良好に保つことができる。
　以上、本実施形態によると、短時間で高精度のタイミング調整を行うことができる。また、タイミング調整とホワイトバランス調整を同時に行い、生産効率を向上させることもできる。
　さらに、従来技術と異なり、調整の指標とする混合比率（光センサー２８が示す光量から算出する）は、最適値付近で大きな変化が得られ、一度の測定で真の最適値に収束させることが可能である。このため、短時間で高精度のタイミング調整を行うことができる。更に、タイミング調整とホワイトバランス調整を同時に行い、生産効率を向上させることもできる。
　以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせ等にいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
　例えば、図１０の変形例に係るプロジェクター１０ａに示すように、光センサー２８がプロジェクター１０ａと一体に構成されてもよい。この場合、光センサー２８は、光学変調素子１３の近傍に配置され、変調後の光を取得する。このような構成の場合、製品単価はアップするが、光センサー２８の接続の準備等が不要となり、調整が効率的に行える。
　また、別の変形例として、図１１に記載のように、上記の同期補正処理手順をパーソナルコンピューター等の外部機器８０で行ってもよい。具体的には、補正部３２ｂや光量取得部３４ｂがプロジェクター１０ｂとは別の外部機器８０に設けられる。そして、通信インタフェイス２９ｂ、８９を介してプロジェクター１０ｂと接続された外部機器８０が、光センサー２８から計測結果を取得して、ずれ量を算出し、プロジェクター１０ｂの制御部２４ｂに通知する。ずれ量を取得したプロジェクター１０ｂの制御部２４ｂは、同期処理にそのずれ量を反映させる。
１０、１０ａ、１０ｂ　プロジェクター
１１　ランプ
１２　カラーホイール
１３　光学変調素子
１４　投射光学系
２１　電力供給回路
２２　光学変調素子制御部
２３　カラーホイール制御部
２４、２４ｂ　制御部
２５　映像入力部
２６　インデックスセンサー
２７　基準位置検出用マーク
２８　光センサー
２９、２９ｂ　通信インタフェイス
３２、３２ｂ　補正部
３４、３４ｂ　光量取得部
８０　外部機器
Ｓ０　基準サンプリング期間
Ｓ０’　修正基準サンプリング期間
Ｓ１　第１サンプリング期間
Ｓ２　第２サンプリング期間
Ｓ３　第３サンプリング期間

Claims (12)

  1. 　カラーホイールを用いた画像表示装置であって、
    　インデックス信号を基準にして前記カラーホイールを構成する複数のセグメントのうち二つ以上のセグメントの期間を跨ぐように設定されたサンプリング期間において、前記カラーホイールを透過した光の光量を取得する光量取得部と、
    　前記取得した光量をもとに前記インデックス信号のずれ量を算出し、同期処理におけるタイミング補正に反映させる補正部と、
    　を有することを特徴とする画像表示装置。
  2. 　前記光量取得部は、前記サンプリング期間の開始時のセグメント色及び終了時のセグメント色の両方またはいずれか片方について、光センサーによる測定により、各セグメントにおける光量の参照値を特定し、前記参照値をもとに前記ずれ量を算出することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
  3. 　前記光センサーは、複数の異なる分光感度特性を有することを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
  4. 　前記光量取得部は光の三原色のセグメントのそれぞれに対応する光量を取得し、
    　前記サンプリング期間の開始時のセグメント色及び終了時のセグメント色のすくなくとも一方が前記光の三原色であって、
    　前記補正部は、計測した前記光量をもとに出力画像の表示色のばらつきを補正する
    　ことを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
  5. 　前記サンプリング期間は、光学変調素子の変調機能で生成し、前記光センサーは変調後の光を計測することを特徴とする請求項１から４までのいずれかに記載の画像表示装置。
  6. 　前記光量取得部は、二つのセグメントの期間を跨ぐように設定されたサンプリング期間において、前記カラーホイールを透過した光の光量を取得し、
    　前記補正部が、前記取得した光量をもとに前記インデックス信号のずれ量を算出し、前記算出したずれ量を反映させて、前記二つのセグメントの期間を跨ぐように設定されたサンプリング期間のタイミングを調整するとともに前記サンプルリング期間を短縮し、
    　前記光量取得部は、前記算出したずれ量を反映させた後の前記サンプリング期間において、前記カラーホイールを透過した光の光量を取得し、再度、前記インデックス信号のずれ量を算出することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の画像表示装置。
  7. 　投射光学系を備えたプロジェクターであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の画像表示装置。
  8. 　カラーホイールを用いた画像表示装置の調整方法であって、
    　インデックス信号を基準にして前記カラーホイールを構成する複数のセグメントのうち二つ以上のセグメントの期間を跨ぐように設定されたサンプリング期間において、前記カラーホイールを透過した光の光量を取得する光量取得工程と、
    　前記取得した光量をもとに前記インデックス信号のずれ量を算出し、前記画像表示装置の同期処理におけるタイミング補正に反映させる補正工程と、
    　を有することを特徴とする調整方法。
  9. 　前記光量取得工程は、前記サンプリング期間の開始時のセグメント色及び終了時のセグメント色の両方またはいずれか片方について、光センサーによる測定により、各セグメントにおける光量の参照値を特定し、前記参照値をもとに前記ずれ量を算出することを特徴とする請求項８に記載の調整方法。
  10. 　前記光センサーは、複数の異なる分光感度特性を有することを特徴とする請求項８または９に記載の調整方法。
  11. 　前記光量取得工程は光の三原色のセグメントのそれぞれに対応する光量を取得し、
    　前記サンプリング期間の開始時のセグメント色及び終了時のセグメント色のすくなくとも一方が前記光の三原色であって、
    　前記補正工程は、計測した前記光量をもとに出力画像の表示色のばらつきを補正する
    　ことを特徴とする請求項１０に記載の調整方法。
  12. 　カラーホイールを用いた画像表示装置の調整方法であって、
    　インデックス信号を基準にして前記カラーホイールを構成する複数のセグメントのうち二つのセグメントの期間を跨ぐように設定されたサンプリング期間において、前記カラーホイールを透過した光の光量を取得する第１の光量取得工程と、
    　前記取得した光量をもとに前記インデックス信号のずれ量を算出するずれ量算出工程と、
    　前記ずれ量を反映させて、前記二つのセグメントの期間を跨ぐように設定されたサンプリング期間の中央を前記二つのセグメントの境界に移動し、かつ、前記サンプリング期間を短縮する第１の補正工程と、
    　前記第１の補正工程で反映後の前記サンプリング期間を用いて、前記カラーホイールを透過した光の光量を取得する第２の光量取得工程と、
    　前記第２の光量取得工程において前記取得した光量をもとに前記インデックス信号のずれ量を算出し、前記画像表示装置の同期処理におけるタイミング補正に反映させる第２の補正工程と、
    　を有することを特徴とする調整方法。
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